Daños de pistones
Consumo excesivo de aceite - 2
Informaciones sobre el diagnóstico
¿Qué deficiencia indican los segmentos de pistón con un fuerte desgaste radial? ¿Qué provoca los derrames de combustible y qué consecuencias pueden tener estos? ¿A qué debe prestarse atención en el reacondicionamiento del motor? ¿Qué puede pasar cuando se utilizan piedras de bruñir romas o se aplica demasiada presión al bruñir? ¿Qué se entiende por capa metálica? ¿A qué fallos apuntan los diagramas de contacto asimétricos del pistón? Aquí encontrarás la información.
Desgaste de los pistones, segmentos de pistones y cilindros por derrame de combustible
Descripción
- Fuertes huellas de desgaste en la pared de fuego y la falda del pistón.
- Puntos de fricción en la falda del pistón, características para una marcha en seco, debida al derrame de combustible.
- Segmentos de pistones con un fuerte desgaste radial (Fig. 1). Se desgastan ambas almas (superficies de contacto) del segmento rascador de aceite (Fig. 2). Para comparar con la Fig. 3: perfil de un segmento rascador de aceite nuevo y usado (segmento de bordes achaflanados simétricamente con resorte espiral).
- Aumento del consumo de aceite.
Dictamen
El derrame de combustible por las fallas de combustión siempre produce un daño en la película de aceite. Las consecuencias es que existe una mayor fricción y un mayor desgaste radial de los segmentos de los pistones en un corto período de rodaje. Cuando la película de aceite se haya deteriorado tanto por el combustible que exista una falta de lubricación, se producirán los desgaste característicos por exceso de combustible (véase el capítulo “Gripado por falta de lubricación debido a derrame de combustible”). Debido a que la lubricación es cada vez más ineficaz, se produce un considerable desgaste en los segmentos de los pistones, en las ranuras de los segmentos del pistón y en las superficies de fricción del cilindro.
La falda del pistón se daña poco al principio, porque el mecanismo de la biela suministra de forma regular aceite nuevo con poder lubricante. Cuando las partes de fricción del rango de carrera se mezclan con el aceite lubricante y el aceite lubricante diluido con aceite pierde capacidad de carga, se extiende el desgaste a las posiciones de los cojinetes del motor. Se ven especialmente afectados los bulones de los pistones y los muñones del cigüeñal.
Posibles causas
- Continuo funcionamiento en trayectos cortos y la consiguiente dilución de aceite con el combustible.
- Mezcla de líquido refrigerante en el aceite de motor.
- Calidad insuficiente del aceite del motor.
- Derrame de combustible por combustión incompleta debido a fallas durante la preparación de mezcla.
- Fallas en el sistema de encendido (fallas de ignición).
- Presión de compresión insuficiente o llenado incorrecto por segmentos de los pistones desgastados o rotos.
- Dimensionamiento incorrecto del saliente del pistón: el pistón golpea contra la culata. Las vibraciones resultantes de esto provocan una inyección incontrolada de los inyectores en los motor diésel con inyección directa, y así un derrame de combustible en el cilindro (véase el capítulo “Huellas de golpes en la cabeza del pistón”).
- Llenado incorrecto por un filtro de aire atascado.
- Inyectores averiados y no estancos.
- Bomba de inyección defectuosa o ajustada de forma incorrecta.
- Tuberías de inyección tendidas de forma incorrecta (vibraciones).
- Llenado incorrecto por turbocargador averiado o desgastado.
- Mala calidad del combustible (autoencendido deficiente y combustión incompleta).
Desgaste del segmento del pistón poco después del reacondicionamiento del motor
Descripción
- Pistón sin avería ni desgaste.
- Segmentos de pistones sin huellas de desgaste desde el punto de vista superficial, cuando se observan más detenidamente: desgaste anormal de los cantos del segmento que rascan el aceite, borde inferior del segmento insuficiente (véase el aumento).
- Rebaba palpable en el borde inferior de la superficie de deslizamiento del segmento del pistón.
Dictamen
Debido a los bordes de los segmentos del pistón desgastados entre la superficie de deslizamiento de los segmentos de los pistones y la superficie de rodadura del cilindro se generan elevadas fuerzas hidrodinámicas (Fig. 2) debido a la así llamada formación de cuña de aceite.
Los segmentos de pistones se deslizan sobre la película de aceite con los movimientos descendentes y ascendentes y se elevan ligeramente de la superficie de rodadura del cilindro. El aceite lubricante penetra por tanto de forma incrementada en la cámara de combustión y se quema.
La formación de rebabas se genera cuando los segmentos de los pistones no tienen relaciones óptimas después del reacondicionamiento del motor. Los motivos son, sobre todo un acabado insuficiente o inapropiado del cilindro. Si durante el bruñido de acabado se usan piedras de bruñir romas o se bruñe con demasiada presión, se generan rebabas e irregularidades en la pared del cilindro. Estas puntas de metal se doblan en la dirección del mecanizado (Fig. 3). En este caso se habla de formación de una capa metálica que produce un aumento de fricción en la fase de rodaje e impide que el aceite de motor se pueda almacenar en las finas venas de grafito.
Si estas rebabas no se eliminan con un paso de mecanizado definitivo, el bruñido de plataforma, durante la fase de rodaje se produce un desgaste prematuro de los bordes del segmento. Los segmentos de los pistones se encargan de forma involuntaria de desgastar la capa metálica y de la limpieza de las venas de grafito. Sin embargo, esto provoca un desgaste de los bordes del segmento del pistón y la formación de rebabas. Una rebaba generada de esta forma en el borde del segmento del pistón es muy difícil de desgastar, según la experiencia. Los segmentos de los pistones dañados se tienen que sustituir.
Un segundo juego de segmentos montado como alternativa encontrará unas condiciones de rodaje mucho más propicias y casi normales. Ya que el primer juego de segmentos ha desgastado en su mayor parte la capa del borde de la superficie de rodadura del cilindro, la capa metálica. Después de sustituir los segmentos de los pistones se normaliza el consumo de aceite. A menudo, esto se atribuye de forma errónea a la mala calidad del material de los segmentos de los pistones montados primero.
La ampliación microscópica de la Fig. 4 muestra las puntas dobladas en la sección de la superficie del cilindro después del bruñido de la superficie de rodadura del cilindro (capa metálica). La Fig. 5 muestra la superficie después del bruñido de plataforma. Las rebabas y las puntas se han eliminado en su mayor parte y se han liberado las venas de grafito. Los segmentos de los pistones tienen buenas condiciones para el rodaje, lo que aumenta la durabilidad. El bruñido con cepillo es especialmente eficaz para la fabricación de la plataforma.
Diagrama asimétrico del pistón
Descripción
Fig. 1:
- Diagrama asimétrico del pistón a lo largo de toda la altura del pistón.
- La pared de fuego izquierda del pistón y en el lado opuesto en el borde inferior del pistón esmerilada a brillante en todo el agujero del bulón.
- Diagrama de contacto irregular del segmento de compresión.
Fig. 2:
Desgaste oblicuo con desgaste de máxima intensidad en el borde inferior derecho del pistón, en la escotadura para la tobera de aceite refrigerante y por debajo del agujero del bulón.
Dictamen
Este tipo de diagramas de contacto asimétricos hacen referencia a una marcha ladeada del pistón en el calibre del cilindro y a una falta de paralelidad entre alojamiento delbulón y el eje del cigüeñal. Los segmentos de pistones sellan
de forma insuficiente, debido al contacto incorrecto con elcilindro. Los gases de combustión calientes pasan y calientan demasiado los segmentos de los pistones y la pared del cilindro. De esta forma se debilita la película de aceite, lo que puede provocar un gripado por marcha en seco. Debido al desgaste oblicuo del pistón en el cilindro y por su movimiento descendente y su movimiento ascendente se genera un efecto de bombeado en los segmentos de los pistones. Este efecto hace fluir el aceite a la cámara de combustión y esto produce un aumento del consumo de aceite. Bajo ciertas circunstancias, el bulón del pistón recibe un impulso axial, lo que puede provocar un desgaste o una rotura del anillo de seguridad del bulón (véase el capítulo “Daños de pistón debido a anillos de seguridad rotos”).
Posibles causas
- Bielas dobladas o torcidas.
- Bielas taladradas de forma oblicua.
- Calibre del cilindro sin ángulo recto hacia el eje del cigüeñal.
- Monocilindros montados de forma inclinada (deformaciones durante el montaje).
- Muñón de biela no paralelo hacia el eje del cigüeñal.
- Ojo de biela taladrado de forma oblicua (ejes no paralelos).
- Juego de cojinetes de bielas demasiado grande, sobre todo en relación con bielas asimétricas (desplazamiento central entre el ojo de biela y el cojinete de la biela grande).
